JPH02128813A - Method of molding polytetrafluoroethylene polymer stretched molded product - Google Patents
Method of molding polytetrafluoroethylene polymer stretched molded productInfo
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- JPH02128813A JPH02128813A JP63282377A JP28237788A JPH02128813A JP H02128813 A JPH02128813 A JP H02128813A JP 63282377 A JP63282377 A JP 63282377A JP 28237788 A JP28237788 A JP 28237788A JP H02128813 A JPH02128813 A JP H02128813A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
ポリテトラフルオロエチレンはその卓越した特性により
、現在、重要な工業材料の1つとなっている。特に、ガ
スケット、パツキン等のシール材やライニング材等の分
野ではPTFEはその耐化学薬品性、耐熱性、耐寒性、
低摩擦性、非汚染性、非粘着性、電気絶縁性等の優れた
特性を利用して様々な形状の成形品として広く利用され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] Due to its outstanding properties, polytetrafluoroethylene is currently one of the important industrial materials. In particular, PTFE is used in the fields of sealing materials and lining materials for gaskets, packings, etc. due to its chemical resistance, heat resistance, cold resistance,
It is widely used as molded products in various shapes due to its excellent properties such as low friction, non-staining, non-adhesive, and electrical insulation properties.
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン系重合体(PT
FEと略称する)の成形法に関する。The present invention uses polytetrafluoroethylene polymer (PT
(abbreviated as FE).
とくに、本発明の成形法により製造された成形品は、優
れた耐クリープ性と気体遮断性を持ち、ガスケットやパ
ツキンなどのシール材、ピストンリング軸受などの摺動
部材等として好適に利用できる。In particular, molded products manufactured by the molding method of the present invention have excellent creep resistance and gas barrier properties, and can be suitably used as sealing materials such as gaskets and packings, sliding members such as piston ring bearings, and the like.
通常の熱可塑性樹脂の成形温度における溶融粘度は、1
03〜104ボイズであるが、ポリテトラフルオロエチ
レンは融点(327°C)以上の380℃においても粘
度がIQI lポイズと高く、溶融押出しや射出成形と
いった成形方法では成形し難い。The melt viscosity of normal thermoplastic resin at the molding temperature is 1
However, polytetrafluoroethylene has a high viscosity of IQI 1 poise even at 380° C., which is higher than its melting point (327° C.), and is difficult to mold using molding methods such as melt extrusion and injection molding.
そのために、その成形品は、−膜内にはその粉末を圧縮
等により予備成形した後、これを融点以上に加熱焼結す
る方法(圧縮成形法、ラム押出法、ペースト押出法等)
か、もしくは該工程で成形された素地をさらに切削加工
及び切削加工品からの切り出し、打抜き加工、延伸(ロ
ール圧延法、引張り延伸法)等によって製造されている
。For this purpose, the molded product is produced by - A method in which the powder is preformed in the membrane by compression etc. and then heated and sintered to a temperature above the melting point (compression molding method, ram extrusion method, paste extrusion method, etc.)
Alternatively, the base material formed in this process is further manufactured by cutting, cutting out the cut product, punching, stretching (roll rolling method, tension stretching method), etc.
また、ガスケット材の分野では、ガラス繊維やグラファ
イト、炭素繊維、酸化ジルコニウム等の充填材を配合し
たものも製造されている。Furthermore, in the field of gasket materials, gaskets containing fillers such as glass fiber, graphite, carbon fiber, and zirconium oxide are also manufactured.
ポリテトラフルオロエチレンの耐熱温度は一般に260
’Cとされているが、ガスケット等のシール材として
利用する場合には、外力に抗する耐圧縮性や機械的強度
が要求され、構造、形状、用途によって使用可能な限界
温度は260℃よりかなり低温である。これはポリテト
ラフルオロエチレンが荷重下でクリープしやすいという
本質的な特性に起因しており、もちろん、高温になる程
クリープしやすくなる。The heat resistance temperature of polytetrafluoroethylene is generally 260
'C, but when used as a sealing material for gaskets, etc., compression resistance and mechanical strength to withstand external forces are required, and depending on the structure, shape, and purpose, the maximum usable temperature is 260℃ or higher. The temperature is quite low. This is due to the inherent property of polytetrafluoroethylene that it tends to creep under load, and of course, the higher the temperature, the more likely it is to creep.
耐食ガスケット材の分野では耐圧縮クリープ性向上のた
めに、充填材を加えたり、クリープ性の少ない材料とポ
リテトラフルオロエチレンまたは充填材入りポリテトラ
フルオロエチレンを構造的に組合せる等改良がなされて
いるが、何れも高温での耐圧縮クリープ性が不十分であ
ったり、耐化学薬品性が低い等問題がある。In the field of corrosion-resistant gasket materials, improvements have been made to improve compression creep resistance, such as adding fillers or structurally combining low-creep materials with polytetrafluoroethylene or filled polytetrafluoroethylene. However, all of them have problems such as insufficient compression creep resistance at high temperatures and low chemical resistance.
また、ガスケット以外のシール材、例えば、バルフ用の
シール(ボールバルブシート、ケートバルブシート等)
や、その他の運動用シール材(グランドパツキン、Uパ
ツキン、Vパツキン等)でも耐食性が要求される場合に
ポリテトラフルオロエチレンが使用されるが、同様に耐
圧縮クリープ性の改良が望まれている。In addition, sealing materials other than gaskets, such as valve seals (ball valve seats, Kate valve seats, etc.)
Polytetrafluoroethylene is also used when corrosion resistance is required for other dynamic sealing materials (gland packing, U packing, V packing, etc.), but it is also desired to improve compression creep resistance. .
一方、ポリテトラフルオロエチレンは、耐食ライニング
材としても重要であるが、ブリスター現象が発生しやす
く、耐食ライニングとしての信転性に問題を生じること
がある。ブリスター現象は気相流体の配管で見られる現
象であり、耐ブリスター性の改良が望まれている。On the other hand, polytetrafluoroethylene is also important as a corrosion-resistant lining material, but it tends to cause blistering, which may cause problems in reliability as a corrosion-resistant lining. Blistering is a phenomenon observed in gas-phase fluid piping, and there is a desire to improve the blister resistance.
本発明者らは、すでにこれらの課題を改良したものとし
て、二軸配向ポリテトラフルオロエチレンシートが優れ
ていることを、特開昭63−239019号公報(特願
昭62−61302号)、特願昭62−71370号で
提案した。The present inventors have already reported the superiority of biaxially oriented polytetrafluoroethylene sheets as an improvement over these problems in Japanese Patent Laid-Open No. 63-239019 (Japanese Patent Application No. 62-61302), It was proposed in Application No. 62-71370.
その結果、本発明は、これら二軸配向シートからなるシ
ール材、摺動部材等を効率良く成形できる成形法を提供
するものである。As a result, the present invention provides a molding method that can efficiently mold sealing materials, sliding members, etc. made of these biaxially oriented sheets.
本発明が解決しようとする課題は、前記二軸配向シート
からガスケット、ピストンリング、軸受等の中心部分が
くり抜かれた形状の成形品を製造する場合に、打ち抜き
、切削等の加工時に発生する打ち抜きロス、切り削りク
ズ等を低減し元のPTFE素地に対する最終成形品の収
率を向上することにある。The problem to be solved by the present invention is the punching that occurs during processing such as punching and cutting when manufacturing a molded product having a hollowed-out center portion such as a gasket, piston ring, or bearing from the biaxially oriented sheet. The objective is to reduce loss, cutting debris, etc. and improve the yield of the final molded product relative to the original PTFE base material.
一般的に、ガスケット、パツキン等のシール材、軸受等
の摺動部材は、リング状及び中心部分が円形にくり抜か
れた円板状である。そこで、前記二軸配向シートから、
中心部分がくり抜かれた形状の最終成形品を得る場合に
、くり抜かれた部分はロスとなり、PTFE素地に対す
る最終成形品の収率は低くなる。PTFEは高価な樹脂
であり、収率が低くなると、経済性が低くなる。Generally, sealing materials such as gaskets and packings, and sliding members such as bearings have a ring shape or a disk shape with a circular center portion. Therefore, from the biaxially oriented sheet,
When obtaining a final molded product with a hollowed-out center portion, the hollowed out portion becomes a loss, and the yield of the final molded product relative to the PTFE base material becomes low. PTFE is an expensive resin, and the lower the yield, the lower the economic efficiency.
これを解決するための方法としては、該二軸配向シート
を得るためのPTFE素地の形状をくり抜かれた形状の
素地にすることが考えられる。しかしながら、くり抜か
れた形状のPTFE素地をそのまま加圧下に少なくとも
二輪に延伸しようとしても、くり抜かれた部分があるた
め相似変形せず目的の形状の二軸配向シートは得られな
い。As a method for solving this problem, it is conceivable to use a hollowed-out PTFE base for obtaining the biaxially oriented sheet. However, even if an attempt is made to stretch the hollowed-out PTFE base material under pressure into at least two wheels as it is, it will not undergo similar deformation due to the hollowed out portions, making it impossible to obtain a biaxially oriented sheet in the desired shape.
そこで、現状では該二軸配向シートから打ち抜き、切削
等の加工を経てガスケット等の最終成形品を得るため、
原板に対する最終成形品の収率は低くなり、経済性も低
くなる。Therefore, currently, final molded products such as gaskets are obtained from the biaxially oriented sheet through processing such as punching and cutting.
The yield of the final molded product based on the original plate is low, and the economical efficiency is also low.
また、前記二軸配向シートをプレス成形機を用いて圧縮
成形法で成形する場合に、得られるシートの最大寸法は
プレスの全圧縮力により決まり、従ってそのシートから
得られるガスケット等の最終成形品の外径寸法も限られ
てくる。Furthermore, when the biaxially oriented sheet is molded by compression molding using a press molding machine, the maximum dimension of the sheet obtained is determined by the total compression force of the press, and therefore the final molded product such as a gasket obtained from the sheet is The outer diameter of the metal is also limited.
そこで、同じ圧縮力でより大きな外径寸法の最終成形品
を得られるようにすることも、本発明の解決しようとす
る課題である。Therefore, it is an object of the present invention to make it possible to obtain a final molded product having a larger outer diameter with the same compression force.
〔課題を解決するための手段]
本発明者らは、前記課題を解決する成形法を開発すべく
鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。[Means for Solving the Problems] The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to develop a molding method that solves the above problems.
すなわち、本発明は;
ポリテトラフルオロエチレン系重合体素地を、ダイ内で
ダイ内表面と該素地との界面を潤滑状態にし、該素地の
ガラス転移温度以上で加圧下に該素地を少なくとも二軸
に延伸するに際して、(1)該素地が、延伸成形前にお
いてシート状でその中心部分がくり抜かれた形状のPT
FE素地であり、
(2)該くり抜かれた部分の面積とPTFE素地部分の
面積の比が1:19〜9:1であり、(3)そのくり抜
かれた部分へ、成形時において該PTFE素地の粘度よ
り低い粘度を有する熱可塑性重合体を充填した状態でダ
イ内に該PTFE素地を置き、圧縮力あるいは押出力に
より該素地を配向させることを特徴とするPTFEの配
向成形品の成形法を提供する。That is, the present invention provides: A polytetrafluoroethylene polymer base is prepared in a die by lubricating the interface between the inner surface of the die and the base, and the base is rotated at least biaxially under pressure at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the base. (1) The substrate is a sheet of PT with its center hollowed out before stretching.
(2) the ratio of the area of the hollowed out portion to the area of the PTFE substrate is 1:19 to 9:1, and (3) the PTFE substrate is applied to the hollowed out portion during molding. A method for forming an oriented PTFE article, which comprises placing the PTFE substrate in a die filled with a thermoplastic polymer having a viscosity lower than the viscosity of provide.
本発明に述べる成形品とは、フィルム、シート、円盤状
等の比較的に単純形状で、成形品の中心部分がくり抜か
れた形状の成形品である。The molded product described in the present invention is a molded product having a relatively simple shape such as a film, sheet, or disk shape, with the center portion of the molded product being hollowed out.
これらの成形品の肉厚は、目的に応じて任意に決定され
るものであるが、好ましくは301厚以下、さらに好ま
しくは0.05mm厚以上10mmmm下が好ましい。The wall thickness of these molded products is arbitrarily determined depending on the purpose, but is preferably 301 mm or less, more preferably 0.05 mm or more and 10 mm or less.
本発明にいうPTFEとは、テトラフルオロエチレン(
以後TFEと略称する)のホモポリマー又は、TFEを
主たる構成成分とする共重合体、すなわち、TFEを5
0モル%以上、好ましくは70モル%以上、さらに好ま
しくは90モル%以上含有した共重合体、または、それ
らからなるブレンドポリマーであり、好ましくは数平均
分子量が106〜10@の超高分子量体である。特にT
FHのホモポリマーの超高分子量体が好ましい。PTFE referred to in the present invention refers to tetrafluoroethylene (
A homopolymer of TFE (hereinafter abbreviated as TFE) or a copolymer containing TFE as a main component, that is, TFE
A copolymer containing 0 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, or a blend polymer consisting of them, preferably an ultra-high molecular weight polymer having a number average molecular weight of 106 to 10@ It is. Especially T
An ultra-high molecular weight homopolymer of FH is preferred.
TFEと共重合させるモノマー成分としては、パーフル
オロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレ
ン、エチレン、クロロトリフルオロエチレン、フン化ビ
ニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、パー
フルオロブタジェン、パーフルオロオレフィン、パーフ
ルオロアルキルアクリル酸エステル、プロピレン等が好
ましい。Monomer components to be copolymerized with TFE include perfluoroalkyl vinyl ether, hexafluoropropylene, ethylene, chlorotrifluoroethylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, perfluorobutadiene, perfluoroolefin, perfluoroalkyl. Acrylic acid esters, propylene, etc. are preferred.
また、上記のPTFEを主たるマトリックス樹脂成分と
して用い、補強材として炭素繊維、グラファイト、カー
ボン、二硫化モリブデン、ブロンズ、酸化ジルコニウム
、珪酸ジルコニウム等の無機系充填材及び芳香族ポリア
ミド繊維や芳香族ポリエステル繊維等の有機系充填材の
少なくとも1種を60重量%以下に配合した充填材入り
PTFE組成物、さらに必要に応じて上記PTFE (
TFEのホモポリマーまたは共重合体)100重量部に
対し10重量部以下の範囲で、他の熱可望性樹脂や、各
種配合剤を加えた組成物も本発明の範囲に含むものとす
る。In addition, the above PTFE is used as the main matrix resin component, and as reinforcing materials, inorganic fillers such as carbon fiber, graphite, carbon, molybdenum disulfide, bronze, zirconium oxide, and zirconium silicate, and aromatic polyamide fibers and aromatic polyester fibers are used. A filler-containing PTFE composition containing at least 60% by weight of at least one organic filler such as PTFE (
The scope of the present invention also includes compositions in which other thermoplastic resins and various compounding agents are added in an amount of 10 parts by weight or less per 100 parts by weight of TFE homopolymer or copolymer.
本発明の成形法には、PTFE超高分子量体はとくに良
好に使用できる。このものは一般に粉末であり、これを
常温で圧縮成形により高圧下で押し固めた後、高温(−
最にPTFEの溶融点温度以上、ポリテトラフルオロエ
チレンの場合は好ましくは340〜400°Cの範囲)
で焼結し、比重が好ましくは1.8以上さらに好ましく
は2以上の、成形品とし、これをPTFE素地として用
いて、少なくとも二輪に配向する。PTFE ultra-high molecular weight material can be used particularly well in the molding method of the present invention. This material is generally a powder, which is compacted under high pressure by compression molding at room temperature, then at a high temperature (-
above the melting point temperature of PTFE, preferably in the range of 340 to 400°C in the case of polytetrafluoroethylene)
A molded product having a specific gravity of preferably 1.8 or more, more preferably 2 or more is obtained by sintering the product, and this is used as a PTFE base and oriented in at least two rings.
本発明のPTFE配向成形品は、少なくとも二軸に配向
されている。以下にシート状の成形品を例にして本発明
を説明する。The oriented PTFE molded article of the present invention is oriented at least biaxially. The present invention will be explained below using a sheet-like molded product as an example.
シートの延伸には一軸延伸、二軸延伸及び多軸延伸の3
種類の態様があるが、本発明のPTFE配向シートは二
軸延伸または多軸延伸されている。There are three types of sheet stretching: uniaxial stretching, biaxial stretching, and multiaxial stretching.
Although there are various embodiments, the oriented PTFE sheet of the present invention is biaxially stretched or multiaxially stretched.
本発明成形法ではPTFE配向成形品の面積比、延伸倍
率が2倍以上のシートの成形に適している。The molding method of the present invention is suitable for molding sheets having an area ratio and a stretching ratio of twice or more of the oriented PTFE molded product.
超高分子IJPTFEを二軸延伸あるいは多軸延伸する
と耐圧縮クリープ性が良くなる。延伸倍率と耐圧縮クリ
ープ性の関係について詳細に検討した結果、延伸倍率で
2倍以上の成形品が耐圧縮クリープ性に著しく優れてい
る。Biaxial stretching or multiaxial stretching of super high polymer IJPTFE improves compression creep resistance. As a result of a detailed study on the relationship between stretching ratio and compression creep resistance, molded products with a stretching ratio of 2 times or more have significantly superior compression creep resistance.
ダイ内で加圧下に延伸するとは、圧縮成形あるいは押出
成形において圧縮ダイあるいは押出ダイ内で、圧縮力あ
るいは押出力によるPTFE素地をプラグフローさせて
延伸することである。ここでいうプラグフローとは、そ
れに近い状態も含むものである。また、プラグフローさ
せるために、少なくともダイ内表面に、またはPTFE
素地表面に潤滑剤を存在させることが必要である。Stretching under pressure in a die means stretching the PTFE base material in a compression die or an extrusion die in compression molding or extrusion molding by causing a plug flow due to compression force or extrusion force. The term "plug flow" here includes states similar to that. Also, in order to cause plug flow, at least the inner surface of the die or PTFE
It is necessary to have a lubricant present on the substrate surface.
PTFE素地とは、PTFHの超高分子量体の場合、成
形用粉末を予備圧縮成形→焼成→冷却という一般的な工
程を経て作られた成形品を指す。In the case of ultra-high molecular weight PTFH, the PTFE base refers to a molded product made through the general process of pre-compression molding → firing → cooling of molding powder.
本発明で使用するPTFE素地の形状は、シート状であ
り、その中心部分がくり抜かれた形状である。具体的な
例としては、第1図に示したような形状の例が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない、好ましいPT
FE素地の形状は、第1図において上面から見た形状が
最終成形品の形状と相似な形状である。特に好ましくは
(1−3)の様な形状である。The shape of the PTFE base material used in the present invention is a sheet shape, and the center portion thereof is hollowed out. Specific examples include, but are not limited to, preferred PT shapes as shown in FIG.
The shape of the FE base material, when viewed from above in FIG. 1, is similar to the shape of the final molded product. Particularly preferred is a shape like (1-3).
第1図において、1はPTFE素地を、2は(り抜かれ
た部分を示す。In FIG. 1, 1 indicates the PTFE base material, and 2 indicates the hollowed out portion.
くり抜かれた形状のPTFE素地を用いる効果(作用)
は、特に圧縮プレス成形機を用いた場合に著しい、すな
わち、前記二軸配向シートを圧縮プレス成形機を用いて
成形する場合に、得られるシートの最大寸法はプレスの
全圧縮力により決まり、従ってそのシートから得られる
ガスケット等の最終成形品の外径寸法も限られてくる。Effects (effects) of using a hollowed-out PTFE base
is particularly noticeable when a compression press molding machine is used. That is, when the biaxially oriented sheet is molded using a compression press molding machine, the maximum dimension of the sheet obtained is determined by the total compression force of the press, and therefore The outer diameter of the final molded product such as a gasket obtained from the sheet is also limited.
そこで、同じ圧縮力のプレス成形機でより大きな外径寸
法の最終成形品が得られることが、本発明の効果の一つ
である。Therefore, one of the effects of the present invention is that a final molded product with a larger outer diameter can be obtained using a press molding machine with the same compression force.
該PTFE素地において、くり抜かれた部分の面積とP
TFE素地部分の面積の比は1:19〜9:lであるこ
とが必要である。くり抜かれた部分の面積がPTFE素
地部分の面積の1/19より小さいと、収率改良の効果
が小さくなり好ましくない。In the PTFE base material, the area of the hollowed out part and P
It is necessary that the area ratio of the TFE base portion is 1:19 to 9:1. If the area of the hollowed out portion is smaller than 1/19 of the area of the PTFE base portion, the yield improvement effect will be reduced, which is not preferable.
また、(り抜かれた部分の面積がPTFE素地部分の面
積の9倍を越えると、延伸成形時にPTFE素池部分が
破断したり、ねじれ、座屈を起こす等の問題を生じるの
で好ましくない、好ましくは、くり抜かれた部分とPT
FE素地部分の面積の比がl:9〜8:2の範囲のもの
であり、特に好ましくは2:8〜7:3の範囲のもので
ある。Furthermore, if the area of the hollowed out portion exceeds 9 times the area of the PTFE base portion, problems such as breakage, twisting, and buckling of the PTFE cell portion during stretch molding may occur, which is undesirable. is the hollowed out part and PT
The area ratio of the FE base portion is in the range of l:9 to 8:2, particularly preferably in the range of 2:8 to 7:3.
本発明の成形法において、PTFE素地のくり抜かれた
部分へ充填される熱可塑性重合体の量は、くり抜かれた
部分がほぼ充満される量であればよい、好ましくは、延
伸成形時にくり抜かれた部分の容積の80〜110%の
体積の熱可塑性重合体、特に好ましくは90〜105%
の体積の熱可塑性重合体を充填させて延伸成形する。In the molding method of the present invention, the amount of thermoplastic polymer to be filled into the hollowed out part of the PTFE base material may be an amount that substantially fills the hollowed out part. Thermoplastic polymer in a volume of 80-110% of the volume of the part, particularly preferably 90-105%
Filled with a volume of thermoplastic polymer and stretch-molded.
くり抜かれた部分に充填される熱可塑性重合体の形状は
、任意の形態をとりうるが、例えば、ペレット状、粉末
状又は予備成形されたシート状等でよい。The shape of the thermoplastic polymer filled in the hollowed out portion may be any shape, such as pellets, powder, or preformed sheet.
本発明の成形法において、PTFE素地のくり抜かれた
部分に充填される熱可塑性重合体の粘度は、延伸成形時
において該PTFE素地の粘度より低いことが必要であ
る。該PTFE素地の粘度と同じかそれより高い粘度の
熱可塑性重合体を用いてくり抜かれた部分に充填して加
圧下に延伸しようとした場合、くり抜かれた部分のない
PTFE素地をそのまま延伸する場合と同じかそれ以上
の変形抵抗が生じ、延伸倍率は低くなり、くり抜かれた
PTFE素地を用いる効果がなくなり好ましくない、好
ましくは、延伸成形時において、該PTFE素地の粘度
より低くか”)190 ’C12,16kg/ Ca荷
重下でのメルトインデックスが10g/10分以下の熱
可塑性重合体であり、特に好ましくは延伸成形時におい
て、該PTFE素地の粘度の1/2以下の粘度であり、
かつ、190℃、2.16kg/ cd荷重下でのメル
トインデックスがIg/10分以下の熱可塑性重合体で
ある。メルトインデックスはASTMD−1238に従
って測定される。また、PTFE素地及び充填に使用す
る熱可塑性重合体の粘度は、RHEOMETRIC3社
製、DYNAl’llCSPECTROMETEI?
DS−7700等を用いて測定される。In the molding method of the present invention, the viscosity of the thermoplastic polymer filled in the hollowed out portion of the PTFE base must be lower than the viscosity of the PTFE base during stretch molding. When trying to fill the hollowed out part with a thermoplastic polymer having a viscosity equal to or higher than that of the PTFE base and stretching it under pressure, or when stretching the PTFE base without the hollowed out part as it is. The deformation resistance is equal to or higher than that of the PTFE substrate, the stretching ratio becomes low, and the effect of using the hollowed out PTFE substrate is lost, which is not desirable.Preferably, the viscosity is lower than the viscosity of the PTFE substrate during stretch forming. A thermoplastic polymer having a melt index under a C12,16 kg/Ca load of 10 g/10 minutes or less, particularly preferably a viscosity of 1/2 or less of the viscosity of the PTFE base during stretch molding,
In addition, the thermoplastic polymer has a melt index of Ig/10 minutes or less at 190°C and a load of 2.16 kg/cd. Melt index is measured according to ASTM D-1238. In addition, the viscosity of the thermoplastic polymer used for the PTFE base material and filling is RHEOMETRIC 3, DYNAl'llCSPECTROMETEI?
Measured using DS-7700 or the like.
本発明の成形法において、PTFE素地のくり抜かれた
部分に充填される熱可塑性重合体の種類に特に限定はな
い。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
−4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1、塩化ビニ
ル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン、ABS樹
脂、AS樹脂、AAS樹脂、ABS樹脂、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、熱可
塑性ポリウレタン、フッ素樹脂(低分子量PTFE、P
FA、FEP、、PVdF、ETFB、PCTFE等)
、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ポ
リフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエー
テルイミド、ボリアリレート、ポリブタジェン、スチレ
ン−ブタジェンランダム共重合体、スチレン−ブタジェ
ンブロック共重合体、スチレンーエチレンープチレンブ
ロンク共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー、
エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性
エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー等が挙げ
られる。好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン−1,ポリ−4−メチルペンテン−1、フッ
素樹脂が挙げられる。経済性の面からは、PTFEより
安価な熱可塑性重合体が好ましい。In the molding method of the present invention, there is no particular limitation on the type of thermoplastic polymer to be filled into the hollowed out portion of the PTFE base. Specifically, polyethylene, polypropylene, poly-4-methylpentene-1, polybutene-1, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polystyrene, ABS resin, AS resin, AAS resin, ABS resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, Acrylic resin, thermoplastic polyurethane, fluororesin (low molecular weight PTFE, P
FA, FEP, PVdF, ETFB, PCTFE, etc.)
, polycarbonate, polyamide, polyacetal, polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate,
Polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether sulfone, polyetherimide, polyarylate, polybutadiene, styrene-butadiene random copolymer, styrene-butadiene block copolymer, styrene-ethylene-butylene blank copolymer , olefinic thermoplastic elastomer,
Examples include ester thermoplastic elastomers, urethane thermoplastic elastomers, amide thermoplastic elastomers, and the like. Preferably polyethylene, polypropylene,
Examples include polybutene-1, poly-4-methylpentene-1, and fluororesin. From an economic point of view, thermoplastic polymers, which are cheaper than PTFE, are preferred.
PTFE素地及び充填される熱可塑性樹脂は延伸に先立
ち、150°C以上に予備加熱される。好ましい予備加
熱温度は170〜340°C1さらに好ましくは200
〜327°Cである。The PTFE base material and the thermoplastic resin to be filled are preheated to 150° C. or higher prior to stretching. The preferable preheating temperature is 170 to 340°C, more preferably 200°C.
~327°C.
温度は、全体に均一であっても良いが、表層側の方が高
温で中心側の方が低温である等、分布させることもでき
る。The temperature may be uniform throughout, but it can also be distributed such that the temperature is higher on the surface layer side and lower on the center side.
ダイの温度は、ダイ内表面の温度が室温以上400°C
以下の範囲で成形性および生産性を考慮して任意に選択
できる。特に、ダイ内表面の温度が(PTFE素地の表
層部温度−50) ’C未満、特に(PTFE素地の表
層部温度−100) ’C未満の場合は、成形に先立ち
、PTFE素地をダイ上に置いてから加圧配向されるま
での間にダイ内表面と素地の下面全体が直接接触すると
、下面のみが2.速に冷却され、PTFE素地の上面と
下面との温度差が大きくなり、上下面が均等に配向され
に(くなるため、温度差を小さくする方法が必要となる
。The temperature of the die is such that the temperature of the inner surface of the die is 400°C above room temperature.
It can be arbitrarily selected in consideration of moldability and productivity within the following ranges. In particular, if the temperature of the inner surface of the die is less than (temperature of the surface layer of the PTFE substrate - 50) 'C, especially less than (temperature of the surface layer of the PTFE substrate - 100) 'C, the PTFE substrate should be placed on the die prior to molding. If the inner surface of the die and the entire lower surface of the substrate come into direct contact between the time it is placed and the time when it is oriented under pressure, only the lower surface will be exposed to 2. The temperature difference between the top and bottom surfaces of the PTFE substrate becomes large due to rapid cooling, and the top and bottom surfaces are no longer evenly oriented, so a method for reducing the temperature difference is required.
その方法としては、例えば、第2図(2−1)のように
PTFE素地l素地鋼加熱時に湾曲させておく方法、第
2図(2−2)のようにダイ表面3に突起物6を設けそ
の上にPTFE素地1を置く方法、第2図(2−3)の
ようにPTFE素地l素地鋼に浮いた状態に保持するた
めの治具、たとえば金属製糸7を用いる方法などにより
PTFE素地の下面全体がダイ内表面と直接接触し、下
面のみが急速に冷却されるのを防ぐ方法がある。As a method, for example, as shown in Fig. 2 (2-1), the PTFE base steel is curved during heating, or as shown in Fig. 2 (2-2), protrusions 6 are formed on the die surface 3. The PTFE base 1 is placed on the PTFE base 1 by a method using a jig, for example, a metal thread 7, to hold the PTFE base 1 floating on the base steel as shown in Fig. 2 (2-3). There is a method in which the entire lower surface of the die is in direct contact with the inner surface of the die to prevent only the lower surface from being rapidly cooled.
(り抜かれた部分に熱可塑性重合体を充填したPTFE
素地を延伸する場合、第3図の(3−1)のようにPT
FE素地l素地鋼塑性重合体5とを、そのままダイ内に
置いて加圧延伸することができる。(PTFE filled with thermoplastic polymer in the hollowed out part)
When stretching the base material, use PT as shown in (3-1) in Figure 3.
The FE substrate and the steel plastic polymer 5 can be placed in a die as they are and stretched under pressure.
また(3−2)のようにPTFE素地1と熱可塑性重合
体5の表面に熱可塑性樹脂又はPTFEの薄いシートあ
るいはフィルム4を積N被覆して行うと、表面に付着し
てくる潤滑剤を容易に取り除くことができるので好まし
い。Furthermore, if the surfaces of the PTFE base 1 and thermoplastic polymer 5 are coated with a thin sheet or film 4 of thermoplastic resin or PTFE as in (3-2), the lubricant adhering to the surface will be removed. This is preferred because it can be easily removed.
また(3−3)のように、上下をPTFEシート8で積
層し、さらに熱可塑性樹脂又はPTFEの薄いシート或
いはフィルム4を積層被覆する方法、(3−4)のよう
にPTFEシート8の代わりに熱可塑性樹脂シート9で
積層し、4のシートあるいはフィルムで積層被覆する方
法を用いて延伸すると、シート8及び9が断熱層として
作用するためPTFE素地1がより均一に延伸され好ま
しい。Alternatively, as in (3-3), the upper and lower sides are laminated with PTFE sheets 8, and then a thin sheet or film 4 of thermoplastic resin or PTFE is laminated and covered, as in (3-4), in place of the PTFE sheet 8. It is preferable that the PTFE substrate 1 is laminated with a thermoplastic resin sheet 9 and then stretched using the method of laminating and covering with the sheet or film 4, since the sheets 8 and 9 act as a heat insulating layer, so that the PTFE base 1 can be stretched more uniformly.
また(3−5)、(3−6)のようにPTFE素地1の
間に、PTFE素地間の摩擦力より大きな摩擦力をもた
らす樹脂シート10を置き、内部に熱可塑性重合体5を
用いて延伸すると、−度に複数個の延伸シートが得られ
るので、生産性が向上し、好ましい。In addition, as shown in (3-5) and (3-6), a resin sheet 10 is placed between the PTFE bases 1 to provide a friction force greater than that between the PTFE bases, and a thermoplastic polymer 5 is used inside. Stretching is preferable because a plurality of stretched sheets can be obtained at one time, which improves productivity.
加圧下に配向させる際には、PTFE素地に対して50
kg/ ct以上の圧力、好ましくは500 kg/
cd以上、さらに好ましくは1.000 kg/ cr
i以上4.000kg/ ci以下の高圧力を作用させ
て配向させる。When orienting under pressure, 50%
kg/ct or more pressure, preferably 500 kg/ct
cd or more, more preferably 1.000 kg/cr
A high pressure of i or more and 4,000 kg/ci or less is applied to orient.
ダイ内表面に潤滑剤を存在させるには、圧縮成形の場合
には成形前に塗布するのが一般的であり、押出成形の場
合には外部から押出ダイ内へ圧入するか成形前に塗布す
るのが一般的である。In order to have a lubricant on the inner surface of the die, in the case of compression molding, it is generally applied before molding, and in the case of extrusion molding, it is either press-fitted into the extrusion die from the outside or applied before molding. is common.
潤滑剤としては、耐熱性に優れたシリコンオイルが好適
である。As the lubricant, silicone oil with excellent heat resistance is suitable.
本発明に述べるダイ内で加圧下に延伸するとは、圧縮ダ
イの中での圧縮加圧延伸、押出ダイの中での押出加圧延
伸等であり、これについては、次に図を用いて説明する
。Stretching under pressure in a die described in the present invention refers to compression/pressure drawing in a compression die, extrusion/pressure drawing in an extrusion die, etc., which will be explained below using the figures. do.
第4図において、圧縮ダイ11の少なくとも内表面12
は、予め一定の温度に加熱する。一定の温度に調節され
たPTFE素地を熱可塑性重合体5とともに加熱された
圧縮ダイ11の間に置く(4−1)。この時、圧縮ダイ
内表面12に潤滑剤を存在させておく、圧縮して熱可塑
性重合体5とともにPTFE素地lをプラグフローさせ
て延伸しく4−2)、圧縮力をそのままかけて一定温度
以下に冷却させた後、ダイ11を開き、延伸されたPT
FE13を延伸された熱可塑性重合体14とともに取り
出す。In FIG. 4, at least the inner surface 12 of the compression die 11
is preheated to a certain temperature. The PTFE base material, which has been adjusted to a constant temperature, is placed between the heated compression die 11 together with the thermoplastic polymer 5 (4-1). At this time, a lubricant is present on the inner surface 12 of the compression die, and the PTFE substrate 1 is compressed and stretched by plug-flowing together with the thermoplastic polymer 5 (4-2), and the compression force is applied as it is to keep the temperature below a certain level. After cooling, the die 11 is opened and the drawn PT
The FE 13 is taken out together with the stretched thermoplastic polymer 14.
(4−3)に示したような中心部がくり抜かれた円柱状
のPTFE素地は、本発明の成形法である熱可塑性重合
体5を充填して加圧下に延伸すると、(4−4)のよう
にほぼ同心円の二輪に延伸されたPTFEシート13と
なる。PTFE素地として積11iPTFE素地を用い
た場合には、延伸された積層PTFEシートを剥離する
ことにより成形品が得られる。When a cylindrical PTFE base with a hollow center as shown in (4-3) is filled with thermoplastic polymer 5 and stretched under pressure according to the molding method of the present invention, (4-4) The PTFE sheet 13 is stretched into two substantially concentric circles as shown in FIG. When a laminated PTFE base is used as the PTFE base, a molded article can be obtained by peeling off the stretched laminated PTFE sheet.
一方、第5図はPTFE素地1のくり抜かれた部分2に
熱可塑性重合体5を充填せずに延伸成形した場合の成形
シートの形状を示したものである。On the other hand, FIG. 5 shows the shape of a molded sheet when stretch molding is performed without filling the hollowed out portion 2 of the PTFE base 1 with the thermoplastic polymer 5.
第4図(4−3)と同じPTFE素地1を使用し、第4
図と同様の条件で、熱可塑性重合体5を使用せずに加圧
下に延伸すると、(5−4)のような内周も外周も円形
にならず、歪んだ形状のシート15となり、均一に延伸
されたシートは得られない、くり抜かれた部分2の延伸
後の形状16は、第4図(4−4)の14のように円形
でなく、16の面積は14より小さくなる。また延伸後
のシー目5の外径は、(4−4)の13の外径より小さ
くなる。Using the same PTFE substrate 1 as in Figure 4 (4-3),
When stretched under pressure under the same conditions as shown in the figure without using the thermoplastic polymer 5, the inner and outer peripheries do not have a circular shape as shown in (5-4), and the sheet 15 has a distorted shape and is uniform. The shape 16 of the hollowed out portion 2 after stretching is not circular like 14 in FIG. 4 (4-4), and the area of 16 is smaller than 14. Further, the outer diameter of the seam 5 after stretching is smaller than the outer diameter of 13 in (4-4).
ここで17は、(4−4)の延伸シート13の外周を、
18は内周を示したものである。(5−5)は15より
得られる最終成形品であるが、(4−5)に比べ外寸法
も、面積も小さな最終成形品しか得られないことが分か
る。Here, 17 is the outer circumference of the stretched sheet 13 in (4-4),
18 indicates the inner circumference. (5-5) is the final molded product obtained from 15, but it can be seen that only the final molded product with smaller external dimensions and area can be obtained than (4-5).
第6図は、本発明の方法が使用できる押出成形する装置
を示す。FIG. 6 shows an extrusion apparatus in which the method of the invention can be used.
第6図に於いて、内部が四角断面を有する角柱の加熱シ
リ゛ンダー19と、四角形ラム20からなるラム押出成
形機21に、本発明に示す中心部分がくり抜かれ、そこ
に熱可塑性重合体5が充填されたPTFE素地1を入れ
、ラム20で加熱しつつダイ22へ押出される。ダイ2
2のA部分の途中に、PTFE素地1の表面とダイ表面
の界面に潤滑剤を塗布するため、潤滑剤を浸み出す一連
の装置を有する。In FIG. 6, a ram extrusion molding machine 21 consisting of a prismatic heating cylinder 19 with an internal square cross section and a square ram 20 has a hollowed-out center portion shown in the present invention, and a thermoplastic polymer is inserted therein. A PTFE base 1 filled with PTFE 5 is put therein and extruded into a die 22 while being heated by a ram 20. die 2
In the middle of part A of 2, in order to apply lubricant to the interface between the surface of the PTFE substrate 1 and the die surface, there is a series of devices for oozing lubricant.
高圧力の潤滑剤は、潤滑剤導入路23より複数の浸出口
24へ導かれ、PTFE素地表面へ浸み出し、成形体表
面とダイ表面の界面に潤滑剤を塗布する。The high-pressure lubricant is guided from the lubricant introduction path 23 to the plurality of seepage ports 24, seeps out onto the surface of the PTFE base material, and applies the lubricant to the interface between the surface of the molded body and the surface of the die.
潤滑剤の浸出口24は小さなスリット状、あるいは焼結
金属等の微細な連通孔を有する物質でできており、その
微細孔より潤滑剤が浸み出る。あるいは成形前にスプレ
ー等で潤滑剤をダイ内表面に塗布する事も可能である。The lubricant seepage port 24 is made of a material having a small slit shape or a fine communicating hole such as sintered metal, and the lubricant seeps out from the fine hole. Alternatively, it is also possible to apply a lubricant to the inner surface of the die by spraying or the like before molding.
表面に潤滑剤が均一に塗布されたPTFE素地は、ダイ
22内でPTFE素地全体がほぼ同速度で流動する、い
わゆるプラグフローになる。次にダイ22のB部分で、
プラグフローのPTFE素地を延伸する。ダイ22のB
部分はPTFE素地の厚さが小さくなる構造を有する。The PTFE substrate whose surface is uniformly coated with lubricant exhibits a so-called plug flow in which the entire PTFE substrate flows at approximately the same speed within the die 22. Next, in the B part of die 22,
Stretch the plug flow PTFE substrate. B of die 22
The portion has a structure in which the thickness of the PTFE substrate is reduced.
二軸延伸する場合のB部分のPTFEの流動変化を第7
図に示した。PTFE素地はプラグフローのまま流動方
向、及びその直角方向に同時に二輪方向に押し出され、
多軸延伸される。PTFE素地を延伸する力はラム押出
1m21より押し出す力により行われる。二軸延伸され
たPTFE素地はダイのC部分で冷却され、ダイ22を
出る。The flow change of PTFE in part B during biaxial stretching is shown in the seventh figure.
Shown in the figure. The PTFE base material is simultaneously pushed out in the flow direction and in the direction perpendicular to the flow direction in the direction of the two wheels while maintaining the plug flow.
Multiaxially stretched. The force for stretching the PTFE substrate is exerted by the force extruded from a ram extruder 1 m21. The biaxially stretched PTFE green body is cooled in section C of the die and exits the die 22.
二軸延伸されたPTFEはロール25により引き取られ
る。PTFE素地として積層PTFE素地を用いた場合
には、ダイ22より押出された積NPTFE延伸シート
を剥離することにより成形品が得られる。The biaxially stretched PTFE is taken off by a roll 25. When a laminated PTFE base is used as the PTFE base, a molded article is obtained by peeling off the laminated NPTFE stretched sheet extruded from the die 22.
〔発明の効果]
本発明は、二軸配向PTFEシートからガスヶ・ント、
ピストンリング、軸受等の中心部分がくり抜かれた形状
の最終成形品を得る場合の打ち抜き、切削等の加工時に
発生するロスを低減し、原板であるPTFE素地に対す
る最終成形品の収率を向上する、経済的な成形方法であ
る。[Effects of the Invention] The present invention provides a method for converting biaxially oriented PTFE sheets into gas cartridges,
Reduces the loss that occurs during processing such as punching and cutting when obtaining a final molded product with a hollowed-out center part such as a piston ring, bearing, etc., and improves the yield of the final molded product based on the PTFE base plate. , is an economical molding method.
特に、二軸延伸PTFEシートからなるガスヶ・ントを
成形する方法として、経済的に非常に有用な方法である
。In particular, it is an economically very useful method for forming gaskets made of biaxially stretched PTFE sheets.
PTFE二輪延伸シートはPTFE本来の性質、すなわ
ち、耐化学薬品性、耐食性、低摩擦性、非粘着性、耐熱
性が要求され、かつ、使用時に外力が作用しその外力に
抗する耐圧縮性や機械的強度及び寸法安定性が要求され
るような状況で使用するのに特に好適である0例えば、
ガスケット、パツキン類のシール材や、軸受・ピストン
リンク等の摺動部材として好適である。PTFE two-wheel stretched sheets are required to have the original properties of PTFE, that is, chemical resistance, corrosion resistance, low friction, non-adhesiveness, and heat resistance, as well as compression resistance and resistance to external forces that are applied during use. Particularly suitable for use in situations where mechanical strength and dimensional stability are required, e.g.
It is suitable as a sealing material for gaskets and packings, and for sliding members such as bearings and piston links.
実施例1
「ふっ素樹脂」 (日刊工業新聞社、昭和51年4月発
行、P、58〜65)等に示されているフリーベーキン
グ法によって製造されたT’F Bのホモポリマーから
なるポリテトラフルオロエチレンシート(数平均分子量
的lXl0’)をPTFE素地として用いた。Example 1 Polytetra consisting of a homopolymer of T'FB produced by the free baking method described in "Fluororesin" (Nikkan Kogyo Shimbun, published in April 1976, pp. 58-65). A fluoroethylene sheet (number average molecular weight lXl0') was used as the PTFE substrate.
PTFE素地の形状は、外径が42011Il、内径が
300+u+ 、厚さl0m5である第4図(4−3)
に示したような形状である。また、熱可塑性重合体とし
て、旭化成工業■製高密度ポリエチレン、サンチックR
OB 870(190°C,2,16kg/c−荷重下
でのメルトインデックスが0.3g/10分)ペレット
を620g、 PTFE素地のくり抜かれた部分へ充填
した。これらを用い、第4図に示した圧縮成形法により
中心部分のくり抜かれた形状の二軸配向PTFEシート
を得た。The shape of the PTFE substrate is as shown in Fig. 4 (4-3), with an outer diameter of 42011Il, an inner diameter of 300+u+, and a thickness of 10m5.
The shape is as shown in . In addition, as thermoplastic polymers, high-density polyethylene manufactured by Asahi Kasei Corporation, Santic R
620 g of OB 870 (190° C., 2.16 kg/c - melt index under load 0.3 g/10 min) pellets were filled into the hollowed out part of the PTFE matrix. Using these materials, a biaxially oriented PTFE sheet having a hollowed-out center portion was obtained by the compression molding method shown in FIG.
延伸成形に際し、潤滑剤として信越シリコーン(KF
965.10,0OOcs)を用い、圧縮ダイ11の内
表面12に塗布した。Shin-Etsu Silicone (KF) is used as a lubricant during stretch molding.
965.10,0OOcs) was applied to the inner surface 12 of the compression die 11.
圧縮ダイの温度を80℃に設定した。ポリエチレンとP
TFE素地とは別に設けた予熱プレスで300°Cに予
熱した。300°Cに予熱された素地は80’Cの圧縮
ダイで圧縮してプラグフローさせて延伸し、そのまま加
圧下に10分放置した後、取り出した。The temperature of the compression die was set at 80°C. polyethylene and P
The TFE substrate was preheated to 300°C using a preheating press provided separately. The base material preheated to 300°C was compressed with a compression die at 80'C, stretched by plug flow, and left under pressure for 10 minutes, and then taken out.
素地は第4図(4−4)のように均一に二輪延伸され、
面積比で3.5倍に二輪延伸されており、延伸されたポ
リエチレンを除くことにより、外径760mm、内径5
50mm 、厚さ2.86+mで第4図(4−4)の1
3で示されたような形状の二軸延伸PTFEシートを得
た。The substrate is stretched uniformly on two wheels as shown in Figure 4 (4-4),
The two wheels are stretched to an area ratio of 3.5 times, and by removing the stretched polyethylene, the outer diameter is 760 mm and the inner diameter is 5.
50mm, thickness 2.86+m, 1 in Figure 4 (4-4)
A biaxially stretched PTFE sheet having a shape as shown in No. 3 was obtained.
得られた二軸延伸PTFEシートからは、打ち抜きによ
り内径560mPa、外径745m+sの製品が得られ
た。製品の原板に対する収率は88χであった。From the obtained biaxially stretched PTFE sheet, a product with an inner diameter of 560 mPa and an outer diameter of 745 m+s was obtained by punching. The yield of the product based on the original plate was 88χ.
比較例1
実施例1で使用したものと同じPTFEシートを用い、
同じ形状、寸法で、第5図に示したように熱可塑性重合
体を用いず、それ以外は実施例1と同様にして、実施例
1と同じ圧縮力でPTFE素地の延伸を行った。Comparative Example 1 Using the same PTFE sheet as used in Example 1,
A PTFE base material having the same shape and dimensions as shown in FIG. 5, without using a thermoplastic polymer, and in the same manner as in Example 1 except for that, was stretched with the same compressive force as in Example 1.
その結果、得られた延伸シートは第5図(5−4)の1
5のように外周も内周も円形でなく不均一に延伸された
シートであった。As a result, the stretched sheet obtained is 1 in Figure 5 (5-4).
As shown in No. 5, the sheet was non-uniformly stretched, with neither the outer periphery nor the inner periphery being circular.
その寸法は、外周上の2点の最大寸法が600mmであ
り、内周上の2点の最大寸法が290−で、厚さは2.
90mm、面積比で3.4倍に延伸されていた。The maximum dimensions at two points on the outer circumference are 600 mm, the maximum dimensions at two points on the inner circumference are 290 mm, and the thickness is 2.
It was stretched to 90 mm and 3.4 times the area ratio.
得られた延伸シートより、打ち抜きにより内径340m
m 、外径470m−の製品しか得られなかった。From the obtained stretched sheet, an inner diameter of 340 m was punched out.
Only a product with an outer diameter of 470 m was obtained.
また、製品の原板に対する収率は38χと低かった。Further, the yield of the product based on the original plate was as low as 38χ.
比較例2
実施例1で使用したものと同じPTFEシートを、実施
例1で使用したPTFE素地と同し面積となるように、
直径294mm 、高さ10III11の円柱状にして
PTFE素地とした。成形条件は実施例1と同様にして
、実施例1と同じ圧縮力で延伸した。Comparative Example 2 The same PTFE sheet used in Example 1 was prepared so that it had the same area as the PTFE substrate used in Example 1.
It was made into a cylindrical shape with a diameter of 294 mm and a height of 10III11 and made of PTFE. The molding conditions were the same as in Example 1, and the film was stretched with the same compressive force as in Example 1.
PTFE素地が、中心部分がくり抜かれていない形状で
ある点だけが異なってる。The only difference is that the PTFE base has a shape that is not hollowed out in the center.
その結果、得られた二軸延伸シートは、はぼ円形で厚さ
2.93+gmのシートであり、直径が540!I11
で面積比で3.4倍に延伸されていた。実施例1に比べ
て外径寸法の小さい延伸シートとなった。As a result, the obtained biaxially stretched sheet was approximately circular, 2.93+gm thick, and had a diameter of 540mm! I11
It was stretched 3.4 times in area ratio. The stretched sheet had a smaller outer diameter than that of Example 1.
実施例2
実施例1で使用したものと同じPTFEシートを用い、
外径が400霞醋、内径が210mm 、厚さ10m5
である第4図(4−3)に示したような形状のものをP
TFE素地として使用した。また、熱可塑性重合体とし
て、旭化成工業■製超高分子量ポリエチレン、サンファ
インu −OH900(粘度法で測定した分子量330
万)からなる、直径206 as、高さ10−一の円柱
状のシートをPTFE素地のくり抜かれた部分へ充填し
て、実施例1と同様の方法で実施例1と同じ圧縮力で延
伸し、中心部分のくり抜かれた形状の二軸配向したPT
FEシートを得た。Example 2 Using the same PTFE sheet as used in Example 1,
The outer diameter is 400mm, the inner diameter is 210mm, and the thickness is 10m5.
The shape shown in Figure 4 (4-3) is P.
It was used as a TFE substrate. In addition, as thermoplastic polymers, ultra-high molecular weight polyethylene manufactured by Asahi Kasei Corporation, Sunfine u-OH900 (molecular weight 330 as measured by viscosity method)
A cylindrical sheet with a diameter of 206 as and a height of 10-1 was filled into the hollowed out part of the PTFE base, and stretched in the same manner as in Example 1 with the same compressive force as in Example 1. , biaxially oriented PT with a hollowed-out center part
An FE sheet was obtained.
得られたシートの寸法は、外径730+gs 、内径3
90I1ml、厚さ2.94mmで第4図(4−4)の
13で示されたような形状で、面積比で3.4倍に延伸
されていた。The dimensions of the obtained sheet are: outer diameter 730+gs, inner diameter 3
It was 1 ml of 90I, 2.94 mm thick, and had a shape as shown by 13 in FIG. 4 (4-4), and was stretched 3.4 times in terms of area ratio.
得られたシートより、打ち抜きにより内径400m−1
外径715− の製品が得られた。製品の原板に対す
る収率は92χであった。From the obtained sheet, the inner diameter was 400 m-1 by punching.
A product with an outer diameter of 715 mm was obtained. The yield of the product based on the original plate was 92χ.
比較例3
実施例1で使用したものと同じPTFEシートを実施例
2のPTFE素地の外径と同じ寸法の直径40〇−麺、
高さ10++mの円柱状にしてPTFE素地とした。成
形条件は、実施例1と同様で、実施例1と同じ圧縮力で
延伸し、PTFE素地が、中心部分がくり抜かれていな
い形状である点だけが異なっている。Comparative Example 3 The same PTFE sheet used in Example 1 was made into noodles with a diameter of 400 mm and the same size as the outer diameter of the PTFE base of Example 2.
It was made into a columnar shape with a height of 10++ m and made of PTFE. The molding conditions were the same as in Example 1, and the only difference was that the PTFE substrate was stretched with the same compressive force as in Example 1, and the PTFE base was shaped without hollowing out the center.
その結果、得られた二輪延伸シートは、はぼ円形で厚さ
4.0mmのシートであった。その寸法は、直径が63
0m5で、面積比で2.5倍に延伸されていた。実施例
2に比べ外径は小さく、かつ延伸倍率の低い二輪延伸シ
ートしか得られなかった。As a result, the two-wheel stretched sheet obtained was approximately circular and 4.0 mm thick. Its dimensions are 63 mm in diameter
0 m5, and was stretched 2.5 times in terms of area ratio. Compared to Example 2, only a two-wheel stretched sheet with a smaller outer diameter and a lower stretching ratio was obtained.
図面は、本発明の方法が良好に使用できる圧縮成形、押
出成形の各方法を示した。
第1図は、本発明に使用できるPTFE素地の形状の例
を示す。
第2図は、ダイ内表面の温度が(ポリテトラフルオロエ
チレン系重合体素地の表層温度−50) ’C未満の場
合にポリテトラフルオロエチレン系重合体素地をダイ内
に置く方法を示す。
第3図は、熱可塑性重合体が充填されたPTFE素地の
状態を示す。
第4図は、本発明法に従って、圧縮成形法によって二軸
配向シートを得る方法及びPTFE素地、得られた2軸
配向シート、打ち抜かれた製品の形状を示す。
第5図は、本発明法を用いずに、中心部分がくり抜かれ
た形状のPTFE素地を延伸した場合の、得られたシー
ト及び打ち抜かれた製品の形状を示す比較例である。
第6図、第7図はラム押出成形による配向状態を示す。
l・・・PTFE素地
2・・・(り抜き部分
3・ ・ ・ダイ
4・・・薄いシート
5・・・熱可塑性重合体
6・・・突起部
7・・・金属製糸
8・・・PTFEシート
9・・・熱可望性樹脂シート
10・・・樹脂シート
11・・・圧縮ダイ
12・・・ダイ内表面
13・・・延伸PTFE
14・・・延伸熱可塑性樹脂シート
15・・・歪んだシート
16・・・非円形のくり抜き部分
19・・・シリンダー
20・・・ラム
21・・・ラム押出成形機
22・ ・ ・ダイ
23・・・潤滑剤導入口
24・・・浸出口
25・・・ロール
(+−1)
(+−4)
第1図
(+−2)
(くり抜き部分〕
(+−3)The drawings show compression molding and extrusion molding methods in which the method of the present invention can be successfully used. FIG. 1 shows an example of the shape of a PTFE matrix that can be used in the present invention. FIG. 2 shows a method for placing a polytetrafluoroethylene polymer substrate in a die when the temperature of the inner surface of the die is less than (surface layer temperature of polytetrafluoroethylene polymer substrate −50°C). FIG. 3 shows a PTFE matrix filled with a thermoplastic polymer. FIG. 4 shows the method of obtaining a biaxially oriented sheet by compression molding and the shape of the PTFE substrate, the biaxially oriented sheet obtained, and the stamped product according to the method of the invention. FIG. 5 is a comparative example showing the shapes of a sheet and a punched product obtained when a PTFE base having a hollowed-out center portion was stretched without using the method of the present invention. FIG. 6 and FIG. 7 show the orientation state by ram extrusion molding. l...PTFE base 2...(hollowed portion 3...Die 4...Thin sheet 5...Thermoplastic polymer 6...Protrusion 7...Metal thread 8...PTFE Sheet 9...Thermoplastic resin sheet 10...Resin sheet 11...Compression die 12...Die inner surface 13...Stretched PTFE 14...Stretched thermoplastic resin sheet 15...Distorted Sheet 16...Non-circular hollowed out portion 19...Cylinder 20...Ram 21...Ram extrusion molding machine 22...Die 23...Lubricant inlet 24...Bleeding port 25... ...Roll (+-1) (+-4) Fig. 1 (+-2) (hollowed out part) (+-3)
Claims (1)
する)素地を、ダイ内でダイ内表面と該素地との界面を
潤滑状態にし、該素地のガラス転移温度以上で加圧下に
該素地を少なくとも二軸に延伸するに際して; (1)該素地が延伸成形前において、シート状でその中
心部分がくり抜かれた形状のPTFE素地であり、 (2)該くり抜かれた部分の面積とPTFE素地部分の
面積の比が1:19〜9:1であり、 (3)該くり抜かれた部分へ、成形時において該PTF
E素地の粘度より低い粘度を有する熱可塑性重合体を充
填した状態でダイ内に該PTFE素地を置き、圧縮力あ
るいは押出力により該素地を配向させることを特徴とす
るPTFEの配向成形品の成形法。[Claims] A polytetrafluoroethylene polymer (abbreviated as PTFE) base material is heated in a die under pressure at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the base material, with the interface between the inner surface of the die and the base material being lubricated. When stretching the substrate in at least two axes; (1) the substrate is a sheet-like PTFE substrate with a hollowed out center portion before stretching; (2) the area of the hollowed out portion and The area ratio of the PTFE base portion is 1:19 to 9:1, and (3) the PTF is applied to the hollowed out portion during molding.
E Molding of an oriented PTFE molded product characterized by placing the PTFE base in a die filled with a thermoplastic polymer having a viscosity lower than the viscosity of the base and orienting the base by compressive force or extrusion force. Law.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282377A JPH02128813A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method of molding polytetrafluoroethylene polymer stretched molded product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282377A JPH02128813A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method of molding polytetrafluoroethylene polymer stretched molded product |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128813A true JPH02128813A (en) | 1990-05-17 |
Family
ID=17651607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63282377A Pending JPH02128813A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method of molding polytetrafluoroethylene polymer stretched molded product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02128813A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010098135A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | 国立大学法人群馬大学 | Method for producing stretched polytetrafluoroethylene film, and stretched polytetrafluoroethylene film |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63282377A patent/JPH02128813A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010098135A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | 国立大学法人群馬大学 | Method for producing stretched polytetrafluoroethylene film, and stretched polytetrafluoroethylene film |
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